某牵引式滑坡变形机理分析及治理设计

某牵引式滑坡变形机理分析及治理设计
杨万林
【摘要】通过现场调绘及钻探，分析某高速公路牵引式滑坡的变形破坏机理，采用传递系数法对滑坡的稳定性进行计算分析，结合滑坡现场实际地形，提出一套针对性的治理设计方案。

%Through geological survey and drilling of the field,the deformation and failure mechanism of a retrogressive landslide in one highway was ing transfer coefficient method the stabili-ty of landslide was calculated and analyzed,and the treatment design was proposed combined with the actual terrain of landslide site.Therefore this treatment can provide reference for similar retrogressive landslide in the future.
【期刊名称】《交通科技》
【年(卷),期】2015(000)004
【总页数】3页(P51-52,53)
【关键词】牵引式滑坡;变形机理;稳定性分析;治理设计
【作者】杨万林
【作者单位】贵州高速公路集团有限公司贵阳 550000
【正文语种】中文
滑坡按力学条件划分可分为：推动式滑坡、牵引式滑坡2种。

其中牵引式滑坡为下部先滑动使上部失去支撑而变形滑动。

实际滑坡现场往往是由于边坡前缘受到侵
蚀或人工削坡，造成坡面变陡以致失稳，在后缘引起张拉裂缝，随着变形的发展，后缘以后的斜坡体也产生变形失稳，出现新的滑动，从而导致滑坡体向后向上发展，最终形成一个面积较大且相对稳定的坡面。

牵引式滑坡在山区高速公路挖方边坡中大量出现。

本文以贵州省某高速公路K2+500～K2+680段右侧滑坡为实例，研究牵引式滑坡的变形机理及治理设计。

1.1 滑坡概况
K2+500～K2+680原设计为3级边坡，第1、2级边坡坡比为1∶1，第3级为1∶1.25，采用框架锚杆、框架锚索进行坡边防护。

2014年9月中旬完成了第二
级边坡锚索防护施工，对第1级边坡进行开挖；2014年9月底对第2级边坡进行开挖，10月1日前后由于连降暴雨，边坡发生变形。

在边坡坡口外出现张拉裂缝，开挖坡脚处出现隆起现象。

边坡坡口外出现多级张拉裂缝，其中中部出现约1.5 m 高的错台裂缝，边坡左右两侧出现剪切裂缝。

滑坡体纵向长约180 m，横向平均
宽度约80 m，滑体平均厚度13 m，滑坡方量187 200 m3。

滑坡体物质组成主
要为覆盖层土体及全强风化基岩。

1.2 滑坡工程地质条件
场区出露地层为上覆残坡积(Qel+dl)粉质黏土、碎石土，边坡经过段下伏基岩为石炭系下统岩关组汤粑沟段(C1y2)粉砂岩、炭质泥岩偶夹灰岩，基岩以粉砂岩夹炭
质泥岩为主，灰岩层分布无规律，多以夹层出现，小桩号段局部层厚较厚，岩体强风化层厚度变化较大，一般厚度约10.0～25.0 m，最大风化厚度达30 m。

场区
内发育有断层F1，和一背斜与向斜。

2.1 地质构造
场区内发育有断层F1，为正断层，南北走向，倾角75°，与主线斜交于K2+520，发育一背斜与向斜。

背斜北翼综合产状20°∠36°，南翼综合产状180°∠24°；向斜南翼综合产状85°∠39°。

受地质构造影响，边坡岩体节理极发育，主要节理：
220°∠83°，130°∠70°，95°∠85，175°∠75°，为微张节理，节理张开度2～3 mm，节理面结合很差。

岩体较为破碎，强风化层较厚，为滑坡的产生提供了内在因素。

2.2 水的作用
该滑坡为一山体，在滑坡后缘有一平台，在降雨时，平台起到了聚水的作用，由于该坡体以岩体全风化层为主，结构松散, 使得边坡岩体极易吸收大气降水并致使岩土软化；岩土体处于饱水状态，自重增加, 渗透压力和上浮托力进一步降低岩土体的抗剪强度, 导致边坡变形速度加快, 最终造成边坡全风化层发生滑动。

该区域在10月1日前后发生连续降雨，是该滑坡产生的诱发因素[1-2]。

2.3 路基开挖扰动
该边坡为一路基挖方边坡，边坡在开挖过程中破坏了山体原有应力分布状态, 造成边坡坡脚段抗滑力减小,下滑力增大,出现向临空面侧发生蠕动变形现象(见图1)。

边坡开挖是该滑坡产生的主导因素。

综上所述，该边坡由于自身地质条件复杂，受构造影响较大，岩体破碎，强风化层较厚。

边坡开挖产生临空面，使得边坡发生变形破坏。

并且边坡开挖改变了边坡原始的应力分布，因此边坡应力需要重分布。

在应力重分布的过程中发生连续降雨，使得岩体的抗剪强度大大降低，从而边坡的抗滑力减小，下滑力增加。

边坡有了发生滑动的力学条件，因此产生了滑坡。

边坡坡脚发生隆起现象，坡口外发生约1.5 m的错台裂缝，在错台裂缝后缘存在多组张拉裂缝，在滑坡两侧存在多组剪切裂缝。

因此该滑坡为一典型的牵引式滑坡[3]。

采用反演法计算滑动面的力学参数。

由于滑坡处于蠕动阶段，取稳定系数0.98对滑动面参数进行反演，得到c=15 kPa，φ=12°。

现场实际地形在该滑坡中部存在一宽平台，以K2+590为典型断面计算，平台为滑坡的下滑段，在安全系数取1.25的情况下，滑坡的剩余下滑力为2 201 kN。

如果针对2 201 kN的剩余下滑力做设计，需要设置3 m×4 m矩形抗滑桩。

为了节约造价，并达到治理效果，采取抗滑桩结合清方的方式进行滑坡治理。

第二级平台处设置20 m宽大平台，大平台的作用是清除了滑坡体的部分下滑段。

设置大平台后，剩余下滑力为951.180 kN，设置2 m×3 m矩形抗滑桩即可[4]。

因此采取2 m×3 m矩形抗滑桩结合第二级平台设置20 m宽大平台的方案进行治理，平台以上采用1∶2的坡率放坡，坡面采用框架锚索加挂网喷射混凝土。

第二级边坡维持原设计框架锚索。

具体方案见图2、图3。

(1) 该滑坡为一典型的牵引式滑坡，发生滑坡的内因为构造发育、岩体破碎；主导因素为边坡开挖；诱导因素为连续降雨。

(2) 滑坡治理设计中，采用反演法对滑动面参数进行反算。

根据计算结果，结合地形条件，可对滑坡体的下滑段进行适当清方，以减小剩余下滑力，降低治理费用。

(3) 今后类似的路基挖方边坡，在开挖的时候，应尽量避免雨季施工，以减小不利因素同时作用对滑坡稳定性的影响。

【相关文献】
[1] 文宝萍,申健,谭建民.水在千将坪滑坡中的作用机理[J].水文地质工程地质,2008(3):12-18.
[2] 严绍军.降雨对滑坡稳定性影响过程分析[J].水文地质工程地质,2007(2):33-36.
[3] 袁从华,童志怡,卢海峰.牵引式滑坡特征及主被动加固比较分析[J].岩土力学,2008,29(10):2853-2858.
[4] 刘特洪,林天健.软岩工程设计理论与施工实践[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.。